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28.02.1992 - 

Entwicklung zu Kommunikationsrechnern

Für Modem-Benutzer gehört die Nachtarbeit der Vergangenheit an

*Bernd Lübben ist Applikations-lngenieur bei der Atlantik Elektronik GmbH in München

Auch im Bereich der Datenübertragung ist der Markt in Bewegung geraten. Wie Bernd Lübben* ausführt, stufen endlich auch die großen Chiphersteller die Datenübermittlung über das Telefonnetz als notwendig ein, wobei das Modem den antiquierten Akustikkoppler bereits verdrängt hat.

Wie bei vielen innovativen Technologien stand die FFZ- beziehungsweise FTZ-Zulassungspolitik der Deutschen Bundespost Fortschritten im Modem-Bereich im Wege. So brachte es die alte Garde der Post-Modems hinsichtlich der Geschwindigkeit nur auf 300 und 1200 Bit/s. In Anbetracht derart niedriger Übertragungsraten entwickelte sich der Modemkunde bei der Übermittlung längerer Texte zum Nachtarbeiter. Erst durch die Freigabe des Endgerätemarktes durch die Telekom wurde dieser unzumutbare Zustand behoben, kamen jetzt doch immer mehr Hersteller mit neuen Modems auf den Markt.

Innerhalb kürzester Zeit liefen High-Speed-Modems den Standardmodems den Rang ab. Beschleunigt wurde dieser Trend nicht nur durch die verbesserten technischen Möglichkeiten und deren Umsetzung, sondern mit einem nicht unwesentlichen Teil auch durch den Modemanwender selbst.

Für ihn galten und gelten heute noch die Übertragungsgeschwindigkeit und die Übertragungseinheiten pro Sekunde als Hauptmerkmale beim Modem-Kauf.

Normierung führte zur Trennung in zwei Lager

Von Bedeutung sind aber noch eine Reihe anderer wichtiger Modem-Spezifikationen. Zur Geschwindigkeit gehören vor allem das Übertragungsformat sowie die Richtung des Transfers. Die Notwendigkeit zur Festlegung von Standards und Übertragungsprotokollen oder Formatfestlegungen hatte die Trennung in zwei Lager zur Folge. Der amerikanische Bell-Standard sowie die europäische CCITT-Norm verfolgen zwar das gleiche Ziel jedoch unter verschiedenen Voraussetzungen.

In den USA kann durch das dort ausgelegte PSTN-Prinzip (Public Switched Telephon Network) ein breiteres Frequenzband zur Datenübertragung verwendet werden als es in Deutschland möglich ist.

Prinzipiell gleichen sich natürlich die Verfahren der Modems. Digitale Signale die über das Fernsprechnetz geschickt werden müssen in den USA wie auch bei uns durch Modulationsvorgänge in eine Wechselspannung gebracht werden. Ein geschränkt wird das Frequenzband im Telefonnetz, da sich hier verschiedene Modulationsarten unterscheiden lassen. Störsichere Verfahren wie die Frequenzmodulation nach der V.21-Standard bieten zwar den Vorteil der einfachen Wandlungen, doch sprechen die niedrigen Übertragungsraten nicht gerade für diese Form der Übermittlung.

Aus Modems werden Kommunikationsrechner

Im Bereich der High-Speed-Datenübertragung muß daher auf andere Modulationsverfahren zurückgegriffen werden. Standards wie V.21 oder V.22 reichen dort nicht mehr aus. Das Verfahren der quadratischen Amplitudenmodulation nach V.29 ermöglicht die schnelle Übermittlung großer Datenmengen.

Darüber hinaus implementieren Hersteller selbstentwickelte Modulationsverfahren. Von Nachteil dabei ist die extreme Inkompatibilität zu fremden Modems.

Die weltweite Kommunikation zwischen Computern brachte aber nicht nur durch unterschiedliche Betriebsarten Probleme mit sich. Eigenschaften wie Datenflußkontrolle, Datensicherung, Verhalten der Schnittstelle oder Answer-Sequenzen müssen von den heutigen High-Speed-Modems bewältigt werden. Der sich hier als "Modem-Sprache" herausgebildete Standard nennt sich AT (Attention).

Diese Norm wird heute nahezu von jeder Kommunikationssoftware unterstützt. Durch die immer größere Komplexität de High-Speed Modems - manche besitzen über 100 programmierbare Register - trifft der klassische Begriff Modem schon heute nicht mehr zu. Gesteuert durch Mikroprezessoren, verdienen sie eher den Namen Kommunikationsrechner.

Kermit und X-Modem nicht mehr flexibel genug

Im Fernsprechnetz mit der technisch bedingten hohen Fehlerrate müssen Protokolle für einen fehlerfreien Datentransfer sorgen. Dieses Problems nahmen sich die Techniker der US-Firma Microcom an. Sie entwickelten das sogenannte "Microcom Networking Protokoll" (MNP). Grundgedanke war die Entwicklung eines Systems, das eine einheitliche Kommunikationssprache zur fehlerfreien Datenübertragung als Ergebnis hat.

MNP-Protokolle decken große Teile der Übertragungsdetails ab. Mit statistischen Analysen der zu übertragenden Daten, Pufferung und sonstigen Verfahren sind hierbei auch die Algorithmen zur Datenkompression verbessert worden.

Steigerungsraten von über 300 Prozent lösten in der Folge die Probleme bei einer Übertragung von großen Datenmengen. Ältere Protokolle wie Kermit und X-Modem verschwinden hingegen immer mehr in der Versenkung. Ihre geringe Flexibilität macht sie zu einem Opfer ihrer selbst. Und Spezialprotokolle wie zum Beispiel Puma werden auch in der Zukunft ein Schattendasein führen.

Neben der Software nimmt die Miniaturisierung der Hardware einen wesentlichen Anteil am Design der Modems ein. Kleine physikalische Ausmaße bei niedrigem Leistungsverbrauch rangen den Designern wahre Meisterleistungen ab. Gefordert durch den wachsenden Laptop-Markt, sehen Hersteller wie AT&T, Rockwell und Silicon Systems ihr Heil in der Entwicklung von Ein- und Zwei-Chip-Lösungen.

Neue Wünsche und Forderungen

Bereits heute finden Batteriegepufferte Taschenmodems großen Zuspruch bei den Anwendern von portablen Computern. Die in CMOS-Technologie gefertigten Chip-Sätze halten die Stromaufnahme in erträglichen Grenzen.

In der heutigen Zeit werden die Komfortansprüche der Modem-Anwender immer höher. Die Implementierung von Fax-Optionen gehört schon zur Selbstverständlichkeit.

Vereinzelt haben es Chip-Hersteller geschafft, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Mit Chip-Sätzen, die fast keine Wünsche mehr offenlassen, will man den Modemkunden zufriedenstellen.

Doch wann kommen neue Wünsche und Forderungen? Konkurrenz wird die Modem- Technologie erst in ein paar Jahren zu fürchten haben - dann nämlich, wenn ISDN flächendeckend zur Verfügung steht. Doch bis dahin wird man sich noch auf einiges im Modem-Markt gefaßt machen können.